阻感负载整流的谐波分析
由于每种电路各自又有许多不同的电路类型,对于其他类型的电路,可以借鉴类似的思路和方法进行分析。随着电力电子技术的发展,一些理论上可以不产生谐波的电力电子装置开始出现,如PWM整流器、交流斩波器和矩阵式变频器等等。受器件开关频率的限制,它们仍然会产生少量的高频谐波。对这些新型装置进行谐波分析是较新的研究领域,谐波分析方法也与对传统装置的谐波分析方法有较大的不同,本章暂不涉及。
长期以来阻感负载的整流电路曾一直是应用最广、数量最多的电力电子装置,所以对阻感负载整流电路交流侧谐波和功率因数的分析一度是电力电子装置谐波分析的主流工作,研究最充分,成果也很丰富。早期的分析大多忽略交流侧电抗引起的换相过程的影响,以及直流侧电感量不足引起的直流电源脉动的影响,即假定交流侧电抗为零,而直流侧电感为无穷大。这样,交流侧电流即为方波或阶梯波,波形简单,分析所得的结论清晰易记,知道现在仍被广泛采用。伴随着工程实际对更精确分析结果的需求,考虑各种非理想情况的分析方法相继被提出。最初是考虑换相过程的影响,后来是计及直流侧电流脉动的情况,一直到将换相过程和电流脉动一起考虑,以及考虑造成非特征谐波的各种因素的情况。精确度越来越高,然而计算方法和结果也越来越复杂,分析时所需要的电路参数和已知条件也越来越多。本节将对这些方法依次加以介绍,读者应用时应根据工程实际对精度要求,以及已知电路参数和条件的情况,选择合适的方法进行分析和计算。